2019年沈阳建筑大学硕士研究生招生考试初试《自动控制原理 》科目考试大纲-信息学院

2019年硕士研究生招生考试

初试自动控制原理科目考试大纲

一、考查目标

考查学生对自动控制理论基本理论及基本分析设计方法的掌握程度，对常见自动控制问题的解决与分析能力，为进一步学习相关专业知识和课题研究打好基础。

二、考试形式与试卷结构

（一）试卷满分及考试时间

初试科目满分为150分，考试时间为3小时

（二）答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

（三）试卷内容结构

试卷内容由经典控制理论与现代控制理论两大部分构成。

经典控制理论占80%（120分），现代控制理论占20%（30分）

主要内容包括时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法、系统综合校正方法、状态空间分析法、能控性、能观性、状态反馈、极点配置、状态观测器等。

（四）试卷题型结构

题型结构为计算题、分析简答题、系统设计题、绘图分析题等，鉴于内容各个知识点的联系性，各种题型会有交叉，具体分值大约分配如下：计算题60分、分析题30分、设计题30分、绘图分析题30分。

三、考查内容及要求

具体考查的知识点内容如下：

经典控制理论部分：

1. 自动控制系统的数学模型建立

掌握自动控制系统的数学模型基本概念及建立方法，明确微分方程、传递函数、动态结构图和信号流程图等各种模型表达形式之间的相互转换关系。

2. 控制系统时域法分析

掌握一阶、二阶系统的阶跃响应分析方法；明确系统稳定的条件、稳定判据及其应用；掌握稳态误差的概念和计算方法。

3. 控制系统根轨迹法分析

掌握常规根轨迹及参数根轨迹绘制方法；了解零度根轨迹的绘制方法；能够运用根轨迹分析控制系统性能。

4. 控制系统频率特性分析

明确频率特性的表达方法及典型环节的频率特性；掌握系统开环频率特性BODE图的绘制方法；能够运用奈奎斯特稳定判据判定系统的稳定性；掌握稳定裕度的概念及计算方法；理解系统开环频率特性与闭环频率特性的关系，频率特性分析闭环控制系统的性能。

5.控制系统的校正与综合

明确系统设计问题及基本校正方法，理解常用校正装置的特性及其应用；掌握频率法串联校正改善控制系统性能方法。

现代控制理论部分：

1. 控制系统的状态空间描述

了解状态变量及状态空间表达式的基本概念；掌握状态空间表达式的建立方法；明确微分方程、传递函数、状态变量图与状态空间表达式之间的关系。掌握传递函数阵的概念和求取方法。

2. 控制系统状态空间表达式的解

明确控制系统的运动分析方法；掌握矩阵指数和状态转移矩阵的概念及计算方法，能够求解线性定常系统状态方程的解。

3. 控制系统的能控性和能观性

明确控制系统能控性和能观测性的概念；掌握系统状态能控、状态能观的判断方法；能控性、能观测性与传递函数之间的关系；了解线性定常系统的结构分解和对偶原理； 

4. 稳定性与李雅普诺夫方法

了解李雅普诺夫稳定性概念；掌握线性系统的稳定性分析方法，能够利用李雅普诺夫第二法分析线性定常控制系统稳定性。

5. 线性定常系统的综合

明确线性反馈控制系统的基本形式及其特性；掌握状态反馈极点任意配置方法及全维状态观测器设计方法。

四、考试用具说明

使用黑色笔作答，在考试中需要携带科学计算器、直尺等特殊用具。

五、参考书目

（1）王建辉，顾树生，《自动控制原理》，清华大学出版社，2007.4.

（2）刘豹，《现代控制理论（第3版）》，机械工业出版社，2006.7

（3）胡寿松，《自动控制原理》(第六版)，科学出版社，2018.7